CN117280287A - 数值控制装置以及计算机可读取的存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开的数值控制装置具备：预读解析部，其依次预读并解析加工程序；控制部，其控制机械；条件数据存储部，其存储条件数据，该条件数据包含指定预读的抑制条件的解析抑制条件和与该解析抑制条件对应的解析重新开始条件；解析抑制处理部，其在解析抑制条件成立的情况下，抑制预读解析部的解析；解析重新开始处理部，其在预读解析部的解析被抑制的期间，在机械的控制状态满足解析重新开始条件的情况下，使预读和解析重新开始；推测解析部，其执行推测的解析，在预读重新开始时利用由推测解析部进行的推测解析的结果。

Description

数值控制装置以及计算机可读取的存储介质

技术领域

本发明涉及数值控制装置以及计算机可读取的存储介质。

背景技术

数值控制装置从加工程序读出程序块，将作为对读出的程序块进行解析处理后的结果的数据保存在队列(先入先出型的存储器)中。然后，依次读出保存在队列中的数据，基于读出的数据进行机械的控制处理。如果队列中保存的数据没有了，则机械的控制处理停止直到保存下一个数据为止。因此，数值控制装置从加工程序预读多个程序块并进行解析处理。

加工程序除了如轴的移动指令和辅助指令等那样控制机械的动作的指令以外，还包含宏指令。宏指令包含取得与机械的控制状态相关的信号值成为宏变量的指令、和像分支指令或循环指令等那样根据执行时的机械的控制状态来变更加工程序的执行流程的指令。这些指令的解析结果根据机械的控制状态而变化。因此，有时在预读并执行时会进行错误的动作。为了应对这样的课题，提出了能够根据需要进行预读的抑制或重新开始的技术(例如，专利文献1等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-040542号公报

发明内容

发明所要解决的课题

若过度地进行预读的抑制，则加工程序的执行效率降低。因此，期望在能够将无用的宏命令的误执行控制为一定程度的范围内，在适当的定时进行预读的抑制/重新开始。

用于解决课题的手段

在本公开的数值控制装置中，能够针对任意的地址指令以及任意的宏变量指令任意地设定解析抑制条件。另外，能够任意地设定与各个解析抑制条件对应的解析重新开始条件。由此，通过在适当的定时进行预读的抑制/重新开始来解决所述课题。

并且，本公开的一个方式是一种数值控制装置，基于加工程序来控制机械，其中，所述数值控制装置具备：预读解析部，其依次预读并解析所述加工程序的程序块；控制部，其基于所述预读解析部的解析结果来控制所述机械；条件数据存储部，其针对任意的指令，存储条件数据，该条件数据包含指定预读的抑制条件的解析抑制条件和与该解析抑制条件对应的解析重新开始条件；解析抑制处理部，其在所述条件数据所包含的解析抑制条件成立的情况下，抑制所述预读解析部的解析；解析重新开始处理部，其在所述预读解析部的解析被抑制时，监视所述数值控制装置以及所述机械的控制状态，在正在监视的所述控制状态满足所述条件数据所包含的解析重新开始条件的情况下，使所述预读解析部的解析重新开始；推测解析部(推测解析部)，其在所述预读解析部的解析被抑制时，对所述加工程序的程序块执行推测性的解析，所述预读解析部使用由所述推测解析部进行的推测性的解析的结果来重新开始程序块的解析。

另外，本公开的另一方式是一种记录有程序的计算机可读取的存储介质，该程序使基于加工程序来控制机械的数值控制装置作为以下各部发挥功能：解析部，其依次预读并解析所述加工程序的程序块；控制部，其基于所述预读解析部的解析结果来控制所述机械；条件数据存储部，其针对任意的指令，存储条件数据，该条件数据包含用于指定预读的抑制条件的解析抑制条件和与该解析抑制条件对应的解析重新开始条件；解析抑制处理部，其在所述条件数据所包含的解析抑制条件成立的情况下，抑制所述预读解析部的解析；解析重新开始处理部，其在所述预读解析部的解析被抑制时，监视所述数值控制装置和所述机械的控制状态，在正在监视的所述控制状态满足所述条件数据所包含的解析重新开始条件的情况下，使所述预读解析部的解析重新开始；推测解析部，其在所述预读解析部的解析被抑制时，对所述加工程序的程序块执行推测性的解析，在通过所述预读解析部重新开始解析时，使用由所述推测解析部进行的推测性的解析的结果来重新开始程序块的解析。

发明效果

根据本公开的一个方式，能够针对任意的地址指令以及任意的宏指令任意地设定预读抑制、预读重新开始的条件数据，能够在各种指令中在适当的定时执行解析，因此存在能够缩短循环时间的可能性。

附图说明

图1是数值控制装置的硬件结构图。

图2是表示数值控制装置的功能的框图。

图3是表示加工程序的例子的图。

图4是表示加工程序的其他例子的图。

图5是表示数值控制装置的概略的动作例的流程图。

具体实施方式

以下，与附图一起说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的一个实施方式的诊断装置的主要部分的概略硬件结构图。本发明的数值控制装置1例如能够安装为基于加工程序控制机床2的控制装置。

本实施方式的数值控制装置1所具备的CPU11是整体地控制数值控制装置1的处理器。CPU11经由总线22读出存储在ROM12中的系统程序，按照该系统程序来控制数值控制装置1整体。RAM13临时存储临时的计算数据、显示数据、以及从外部输入的各种数据等。

非易失性存储器14由例如由未图示的电池备份的存储器、SSD(Solid StateDrive：固态驱动器)等构成，即使数值控制装置1的电源被断开也保持存储状态。在非易失性存储器14中存储经由接口15从外部设备72读入的数据、加工程序、经由输入装置71输入的数据、加工程序、从机床2取得的各数据等。存储于非易失性存储器14的数据和加工程序也可以在执行时/利用时在RAM13中展开。另外，在ROM12中预先写入有公知的解析程序等各种系统程序。

接口15是用于与数值控制装置1的CPU11和USB装置等外部设备72连接的接口。能够从外部设备72侧读入例如在机床2的控制中使用的加工程序和各参数等。另外，在数值控制装置1内编辑的加工程序和各参数等能够经由外部设备72存储于外部存储单元(未图示)。

PLC(可编程逻辑控制器)16通过内置于数值控制装置1的顺序程序经由I/O单元17向机床2及该机床2的周边装置(例如，工具更换装置、机器人等致动器、安装于机床2的传感器等)输出信号并进行控制。另外，接收配备于工业机械主体上的操作盘的各种开关、周边装置等的信号，进行必要的信号处理后，传递给CPU11。

在显示装置70中，经由接口18输出并显示作为执行了在存储器上被读入的各数据、加工程序、系统程序等的结果而得到的数据等。另外，由键盘、指示设备等构成的输入装置71经由接口19将基于作业者的操作的指令、数据等传递给CPU11。

用于控制机床2所具备的轴的轴控制电路30接收来自CPU11的轴的控制指令量，并将该指令输出到伺服放大器40。伺服放大器40接收该指令，驱动使机床2所具备的驱动部沿着轴移动的伺服电动机50。轴的伺服电动机50内置位置速度检测器，将来自该位置速度检测器的位置速度反馈信号反馈给轴控制电路30，进行位置速度的反馈控制。此外，在图1的硬件结构图中，虽然轴控制电路30、伺服放大器40、伺服电动机50仅各示出为一个，但实际上准备成为控制对象的机床2所具备的轴的数量对应的量。例如，在控制一般的机床2的情况下，准备使安装有工具的主轴和工件向直线3轴(X轴、Y轴、Z轴)方向相对移动的三组轴控制电路30、伺服放大器40以及伺服电动机50。

主轴控制电路60接收主轴旋转指令，向主轴放大器61输出主轴速度信号。主轴放大器61接收该主轴速度信号，使机床2的主轴电动机62以所指令的旋转速度旋转，驱动工具。位置编码器63与主轴电动机62结合，位置编码器63与主轴的旋转同步地输出反馈脉冲，该反馈脉冲由CPU11读取。此外，在图1的硬件结构图中主轴控制电路60、主轴放大器61、主轴电动机62仅示出了各一个，但实际上准备了作为控制对象的机床2所具备的主轴的数量。例如，在对具有多个系统的一般的机床2进行控制的情况下，为了具备针对每个系统安装工具的主轴，准备多个主轴控制电路60、主轴放大器61以及主轴电动机62。

图2是将本发明的第一实施方式的数值控制装置1所具备的功能表示为概略框图。本实施方式的数值控制装置1所具备的各功能通过图1所示的数值控制装置1所具备的CPU11执行系统程序并控制数值控制装置1的各部的动作来实现。

本实施方式的数值控制装置1具备解析处理部100、控制部150。另外，在数值控制装置1的RAM13或非易失性存储器14中预先存储有用于控制机床2的加工程序200，还预先准备有用于存储包含解析抑制条件和与其对应的解析重新开始条件的条件数据的区域即条件数据存储部210。

解析处理部100读出并解析加工程序，将作为解析结果的数据存储于未图示的队列(先入先出型的存储器)。存储在队列中的数据由控制部150逐次读出并用于机床2的控制。解析处理部100包含预读解析部110、解析抑制处理部120、解析恢复处理部130和推测解析部140。

预读解析部110预读加工程序200的程序块。预读出的程序块例如存储在设置于RAM13上的缓冲器中。该缓冲器能够存储多个程序块。然后，预读解析部110依次解析预读的程序块。预读解析部110进行的解析的处理例如在预读出的程序块指令了轴进给的情况下，生成针对驱动机床2的各轴的伺服电动机50的移动控制指令。另外，例如在预读出的程序块指令了主轴的旋转的情况下，生成主轴的旋转控制指令。预读解析部110解析而生成的控制指令经由未图示的队列被输出到控制部150。预读解析部110在由解析抑制处理部120指令了预读的抑制时，暂时停止加工程序200的程序块的预读以及解析。另外，预读解析部110在由解析重新开始处理部130指令了预读的重新开始时，重新开始暂时停止了的加工程序200的程序块的预读以及解析。

解析抑制处理部120参照存储于条件数据存储部210的条件数据所包含的解析抑制条件。然后，在所参照的解析抑制条件成立的情况下，指令预读解析部110暂时停止预读以及解析的处理。解析抑制处理部120参照预读解析部110预读出加工程序的程序块的缓冲器。并且，预读解析部110对当前解析出的程序块(N程序块)之后的程序块(N+1程序块以后)进行预解析。并且，在该程序块中解析抑制条件成立的情况下，以使预读解析部110抑制下一个程序块以后(N+1程序块以后)的解析的方式进行指令。

另一方面，解析重新开始处理部130在由解析抑制处理部120暂时停止预读以及解析处理的期间，监视机床的控制状态。作为监视的对象，包含控制部150中的坐标数据、表示每个控制周期的移动量的数据等的计算状况、从机床2反馈来的机械的状态所涉及的数据、周边装置的信号的状态等。然后，在与成为抑制当前的预读以及解析处理的原因的解析抑制条件对应的解析重新开始条件成立的情况下，以使预读解析部110重新开始预读以及解析处理的方式进行指令。

在条件数据存储部210中预先存储有包含解析抑制条件和与其对应的至少一个解析重新开始条件的条件数据。条件数据所包含的解析抑制条件定义抑制预读解析部110的预读处理以及解析处理的条件。解析抑制条件例如包含加工程序的程序块所包含的预定的指令的预读或指令种类的预读所涉及的条件。条件数据中包含的解析重新开始条件定义预读解析部110重新开始预读处理和解析处理的条件。解析重新开始条件例如包含数值控制装置的控制处理的状态(各功能的模式、警报状态、程序指令值信息、移动路径信息、宏变量值等)、机械的控制状态等控制状态(坐标值、轴位置、速度、主轴转速、加速度、信号、电动机和主轴的反馈信息等)所涉及的条件。条件数据中包含的解析抑制条件及所对应的解析重新开始条件由数值控制装置的开发者、机械制造商、机械用户等生成。

示出条件数据的例子。例如，作为条件数据C1中包含的解析抑制条件，定义了“参照#5041的指令的执行”。“#5041”设为参照X轴的当前坐标值的宏变量指令。对于该解析抑制条件，作为解析重新开始条件，可以定义为“执行开始参照#5041的指令以前的指令且是最后指令X轴的移动的程序块的下一个程序块”。另外，作为其他的解析重新开始条件，可以定义为“完成生成参照#5041的指令之前的指令且是最后指令X轴的移动的程序块中的脉冲数据”。

设为将这样的条件数据存储于条件数据存储部210，由数值控制装置1执行图3所例示的加工程序200。预读解析部110依次预读并解析加工程序200。然后，解析抑制处理部120若事先解析程序块N05的宏指令“#100＝#5041”，则在直到判明是该宏指令之前的指令且是最后指令X轴的移动的程序块(程序块N02)的X轴的移动目的地的坐标为止的期间，针对宏指令“#5041”之后的程序块，暂时停止预读解析部110的预读以及解析的处理。并且，若判明最后指令X轴的移动的程序块的X轴的移动目的地的坐标，则重新开始预读解析部110的预读以及解析的处理。

示出条件数据的其他例子。例如，作为条件数据C2所包含的解析抑制条件，定义了“指令G28的执行”。指令G28是在内部生成经由所指定的中间点坐标向原点复位的循环指令，并按照所生成的循环指令控制成为控制对象的机床2的控制指令。针对该解析抑制条件，可以定义为“向由指令G28指定的中间点坐标的移动”作为解析重新开始条件。另外，作为其他的解析重新开始条件，可以定义为“由指令G28指定的第一周期的路径计算完成”。

将这样的条件数据存储于条件数据存储部210，由数值控制装置1执行图4所例示的加工程序200。预读解析部110依次预读并解析加工程序200。并且，解析抑制处理部120若事先解析程序块N04的指令“G28”，则在判明通过该指令所指令的中间点的移动目的地的坐标为止的期间，针对指令G28之后的程序块(在由指令G28生成的循环指令中，进行中间点坐标以后的原点恢复的指令以后)，暂时停止预读解析部110的预读以及解析的处理。然后，当判明由指令G28指令的中间点的移动目的地的坐标时，重新开始预读解析部110的预读以及解析的处理。

推测解析部140在预读解析部110的预读以及解析处理暂时停止的情况下，推测性地解析未进行解析的加工程序200之后的程序块。由推测解析部140进行的推测性的解析将由不会受到与成为抑制当前的预读以及解析处理的解析抑制条件对应的解析重新开始条件的结果影响的指令构成的程序块作为对象。例如，如所述的条件数据C1所示的例子那样，作为预读以及解析重新开始条件，仅定义了与X轴的移动相关的条件。在此，在由解析抑制处理部120指令为抑制“#100＝#5041”以后的预读以及解析处理时，推测解析部140在宏指令“#5041”之后存在与Y轴、Z轴等X轴以外的轴相关的移动指令的情况下，推测性地解析包含该指令的程序块。更具体而言，关于程序块N06，是仅Y轴的移动，不受与X轴相关的变化的影响，因此进行推测的解析。另一方面，关于程序块07，由于参照代入X轴的坐标值的宏变量#100，所以在确定X轴的位置之前无法进行解析，因此不作为推测性的解析的对象。此外，即使存在无法进行中途解析的程序块，在之后存在由不会受到解析重新开始条件的结果影响的指令构成的程序块的情况下，推测解析部140也可以将该程序块作为推测解析的对象。推测解析部140的推测性的解析的结果被临时存储在RAM13或非易失性存储器14中。

并且，当通过来自解析恢复处理部130的指令重新开始预读解析部110的预读和解析处理时，预读解析部110参考推测解析部140所解析的解析结果是否存在。当存在由推测解析部140解析出的解析结果时，解析结果被用于解析处理。

控制部150基于从解析处理部100输出的加工程序200的解析结果，控制机床2及其周边装置的动作。控制部150例如基于使机床2的各轴移动的控制指令来计算与轴的移动相关的数据(坐标数据、表示每个控制周期的移动量的数据等)。然后，基于计算出的数据来控制伺服电动机50。另外，控制部150例如基于使机床2的主轴旋转的控制指令来计算主轴的旋转所涉及的数据。然后，基于计算出的数据来控制主轴电动机62。进而，控制部150例如基于使机床2的周边装置进行动作的指令来计算使该周边装置进行动作的预定的信号并输出至PLC16。另一方面，控制部150取得伺服电动机50和主轴电动机62的状态(电动机的电流值、位置、速度、加速度、转矩、温度等)作为反馈值，并作为表示控制状态的数据存储在RAM13或非易失性存储器14中。

图5是概略地流程图表示本实施方式的数值控制装置1的解析处理部100的动作的图。

当在数值控制装置1中开始执行加工程序200时，预读解析部110将加工程序200的程序块依次预读到设置在RAM13上的缓冲器中。然后，解析预读出的各程序块的指令(步骤SA01)。

与预读解析部110的处理并行，解析抑制处理部120针对预读到缓存的各程序块，进行预读解析部110解析出的程序块以后的事先解析(步骤SA02)。然后，基于事先解析的结果，判定在条件数据存储部210中存储的条件数据中包含的解析抑制条件是否成立(步骤SA03)。在解析抑制条件不成立的期间，反复进行预读以及解析处理以及事先解析处理。

在解析抑制条件成立的情况下，推测解析部140基于与成立的解析抑制条件对应的解析重新开始条件，确定包含能够推测性的解析的指令的程序块，对所确定的程序块进行推测性的解析(步骤SA04)。解析结果暂时存储于RAM13或非易失性存储器14。

解析重新开始处理部130在解析处理被抑制的期间，监视数值控制装置1的各控制处理的状态、机械的控制状态等控制状态(步骤SA05)。然后，判定正在监视的控制状态是否满足解析重新开始条件(步骤SA06)。在解析重新开始条件不成立的情况下，重复控制状态的监视。另外，在成立的情况下，指令预读解析部110重新开始预读以及解析。

具备上述结构的数值控制装置1能够针对任意的地址指令以及任意的宏指令任意地设定预读抑制和预读重新开始的条件数据，能够在各种指令中以适当的定时执行解析。因此，不进行无用的解析抑制，具有能够缩短循环时间的可能性。另外，在解析的抑制中，能够进行推测性的解析，在重新开始解析该数据时利用。因此，期待能够缩短程序块的解析信息生成时间。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不仅限于所述的实施方式的例子，能够通过施加适当的变更而以各种方式实施。

例如，在所述的实施方式中，记载为依次执行各个功能，但这些各功能也可以并列地执行处理。例如，在图5中，记载为逐次执行步骤SA04的推测性解析处理和步骤SA05～步骤SA06的解析重新开始处理。然而，在能够进行具备多核处理器等的并行处理的数值控制装置中，即使将这些处理分别分配给不同的CPU核进行并行处理，也将没问题地进行动作。

附图标记说明

1数值控制装置

2机床

11CPU

12ROM

13RAM

14非易失性存储器

15、18、19接口

16PLC

17I/O单元

22总线

30轴控制电路

40伺服放大器

50伺服电动机

60主轴控制电路

61主轴放大器

62主轴电动机

63位置编码器

70显示装置

71输入装置

72外部设备

100解析处理部

110预读解析部

120解析抑制处理部

130解析重新开始处理部

140推测解析部

150控制部

200加工程序

210条件数据存储部。

Claims (4)

1.一种基于加工程序控制机械的数值控制装置，其特征在于，

该数值控制装置具备：

预读解析部，其依次预读并解析所述加工程序的程序块；

控制部，其基于所述预读解析部的解析结果来控制所述机械；

条件数据存储部，其针对任意的指令，存储条件数据，该条件数据包含指定预读的抑制条件的解析抑制条件和与该解析抑制条件对应的解析重新开始条件；

解析抑制处理部，其在所述条件数据所包含的解析抑制条件成立的情况下，抑制所述预读解析部的解析；

解析重新开始处理部，其在所述预读解析部的解析被抑制时，监视所述数值控制装置和所述机械的控制状态，在正在监视的所述控制状态满足所述条件数据所包含的解析重新开始条件的情况下，使所述预读解析部的解析重新开始；

推测解析部，其在所述预读解析部的解析被抑制时，对所述加工程序的程序块执行推测性的解析，

所述预读解析部使用由所述推测解析部进行的推测性的解析的结果来重新开始程序块的解析。

2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，

所述数值控制装置和所述机械的控制状态是所述控制部的计算结果和从所述机械反馈的数据中的至少任意一个。

3.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，

所述解析重新开始处理部的处理和推测解析部的处理被依次执行或并行执行。

4.一种记录有程序的计算机可读取的存储介质，其特征在于，

该程序使基于加工程序来控制机械的数值控制装置作为以下各部发挥功能：

预读解析部，其依次预读并解析所述加工程序的程序块；

控制部，其基于所述预读解析部的解析结果来控制所述机械；

条件数据存储部，其针对任意的指令，存储条件数据，该条件数据包含指定预读的抑制条件的解析抑制条件和与该解析抑制条件对应的解析重新开始条件；

解析抑制处理部，其在所述条件数据所包含的解析抑制条件成立的情况下，抑制所述预读解析部的解析；

解析重新开始处理部，其在所述预读解析部的解析被抑制时，监视所述数值控制装置和所述机械的控制状态，在正在监视的所述控制状态满足所述条件数据所包含的解析重新开始条件的情况下，使所述预读解析部的解析重新开始；

推测解析部，其在所述预读解析部的解析被抑制时，对所述加工程序的程序块执行推测性的解析，

当通过所述预读解析部重新开始解析时，使用由所述推测解析部进行的推测性的解析的结果来重新开始程序块的解析。